Veení vvn a vyšší parametry veení Při řešení těchto veení je třeba vzhleem k jejich élce uvažovat nejenom opor veení R a inukčnost veení L, ale také kapacitu veení C. Svo veení G se obvykle zanebává. Tyto parametry jsou rovnoměrně rozloženy poél celého veení. ažý, i sebemenší úsek veení l, obsahuje parametry: opor R, inukčnost L, kapacitu C a svo G. Poélné prvky způsobují úbytky napětí, příčné prvky způsobují úbytky prouu. Rovnoměrně rozložené parametry Řešení pomocí rovnoměrně rozložených parametrů je zlouhavé a složité, neboť vee k iferenciálním rovnicím a hyperbolickým funkcím. Z tohoto ůvou lze v praxi s ostatečnou přesností použít výpočet pomocí soustřeěných parametrů ve zjenoušeném náhraním schématu veení (článku, vojbranu) soustřeíme část nebo celý parametr v určitém místě. Články jsou obvykle nazvány pole písmena, jehož tvar připomínají. články článek T článek Nejčastěji určujeme honoty vstupní z honot výstupních. Pole teorie vojbranů platí rovnice pro vstupní honoty pomocí komplexních konstant A, B, C a D. Tyto konstanty se v elektroenergetice nazývají Blonelovy přenosové konstanty. Platí: U 1F I 1 AU B I C U F F D I Dvojbran Z přechozích rovnic lze určit jenotky jenotlivých konstant: A [ ] B [] C [S] D [ ] Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - 1 - stránek:
Správnost ovozených konstant si můžeme ověřit, protože platí: A D B C Pro souměrné články (, T a Steinmetzův) také platí: A = Di 1 Násleující tabulka uváí přehle jenotlivých Blonelových konstant. onstanta Článek s C na začátku s C na konci T Steinmetzův Sériové řazení článků Z Y 1 A [ ] B [] C [S] D [ ] 1 Z Y 1 Z Y 1 Z Y Z Y 1 Z Y 1 Z Z Y 1 Z 6 Y Z Y Y 4 Z Y Z Y 4 Z Y Z 6 5 Z Y Y 6 Z Y 16 Z Y 1 Z Y 1 Z Y 1 Z 6 Y A 1 A + B 1 C A 1 B + + B 1 D C 1 A + D 1 C C 1 B + D 1 D Parametry veení Při výpočtech veení je výhoné uávat honoty prvků R, L, C a G vztažené na 1 km élky veení, tzn. opor R [km 1 ], inuktivní reaktance X [km 1 ], kapacitní susceptance B [S km 1 ] a svo G [S km 1 ]. Poélná impeance: Z = R + jx [km 1 ] Příčná amitance: Y = G + jb [Skm 1 ] romě výpočtu pomocí článků lze řešení sítí také zjenoušit zanebáním některých parametrů pole ruhu napětí. Pro venkovní veení aného napětí lze uvažovat pouze: nn R vn R, X 110 kv R, X, B 0 kv 400 kv X, B Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - - stránek:
Činný opor l R [mm m 1, m, mm ] S ke je měrný opor voiče při 0 C. Platí např. Cu = 0,0178 mm m 1 = 0,0178 m = 0,0178 m Měrný opor číselně uává opor voiče aného materiálu o élce 1 m a průřezu 1mm změřený při záklaní teplotě 0 C. Al = 0,085 mm m 1 Cu = 0,0178 mm m 1 Fe = 0,1 mm m 1 Opor voiče jenoho kilometru veení: R 10 [km 1 ] 10 převo z metru na kilometr S m km Rozměr R lze ovoit osazením jenotek jenotlivých veličin o vztahu pro R : mm m m km mm mm m mm m km km S teplotou se opor mění pole vztahu: R = R 0 )i [,, 1, ] ke je teplotní součinitel oporu [ 1 popř. C 1 ] a = 0 = 1 Teplotní součinitel oporu číselně uává, o jakou honotu se změní opor voiče o honotě 1 poku zvýšíme jeho teplotu o 1 (o 1 C). Al = 4 Cu =,9 Fe = 5 U velkých rozílů teplot, např. při zkratu platí: R = R 0 Tento vztah se u voičů Cu, Al a AlFe používá při otepleních na 100 C, u Fe voičů při otepleních na 50 C. Al = 1,1 Cu = 0,45 Fe = 9 Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - - stránek:
U stříavého prouu se činný opor R zvětší na honotu R' vlivem skinefektu (povrchového jevu). U venkovních veení z nemagnetického materiálu při f = 50 Hz lze skinefekt zanebat. Nelze ho ale zanebat u voičů velkých plných průřezů pro velké prouy (např. voiče v rozvonách) a při rychlých přechoných jevech, ky postupná vlna obsahuje vyšší harmonické. Skinefekt se projeví vytlačováním prouu k povrchu voiče vlivem magnetického pole uvnitř voiče, takže činný opor se jeví k krát větší u stříavého prouu než u prouu stejnosměrného. Platí tey: R' = k R [,, ] R' opor voiče při stříavém prouu R opor voiče při stejnosměrném prouu k součinitel respektující skinefekt Inukčnost, inuktivní reaktance Inuktivní reaktance 1 km veení se určí pole vztahu: X = L [km 1, ra s 1, H km 1 ] Lze ovoit, že inukčnost 1 km veení se spočítá pole zjenoušeného obecného vzorce: r L 0,46log 0,05 10 [H km 1, mm, mm] vzálenost mezi voiči r poloměr voiče Za vzálenost mezi voiči a poloměr voiče r můžeme osait v libovolných jenotkách, musí být ale stejné! Záklaní vztah pro inuktivní reaktanci veení má tvar: r X 0,46log 0,05 10 [ km 1, ra s 1, mm, mm] Tento vztah platí pro jenofázové veení a pro trojfázové souměrné veení. Jenofázové veení Trojfázové souměrné veení Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - 4 - stránek:
Pro jiné uspořáání trojfázového veení (nesouměrné) zaveeme místo vzálenosti mezi voiči stření geometrickou vzálenost mezi voiči S. S X 0,46log 0,05 10 [ km 1, ra s 1, mm, mm] r Nesouměrné veení Voiče v jené rovině přičemž platí: S 1 Tento vztah platí samozřejmě i pro souměrné veení: S Pro přípa, ky jsou voiče v jené rovině, můžeme provést úpravu: S Aby byly parametry nesouměrných trojfázových veení u všech voičů stejné, provee se vzájemné vystříání voičů v určitých vzálenostech tzv. transponované (kroucené) veení. To znamená, že voiče vystříají v určitých vzálenostech svoji polohu. Dvojité veení může být krouceno souhlasně nebo kompenzačně. Při kompenzačním kroucení mají veení různý počet zákrutů, aby se vystříaly i vzájemné vzálenosti obou linek. Transponované (kroucené) veení Dvojité veení kroucené souhlasně Dvojité veení kroucené kompenzačně Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - 5 - stránek:
Pro jenouché nesouměrné veení kroucené nebo vojité veení kroucené kompenzačně osaíme: S 1 Pro vojité nesouměrné trojfázové souhlasně kroucené veení osaíme: Dvojité trojfázové veení (nesouměrné) s 1 1 1A B 1B C C A Při přesnějších výpočtech osaíme místo poloměru voiče r ekvivalentní poloměr r e. Některé honoty r e jsou uveeny v násleující tabulce. Vztah pro určení inuktivní reaktance má tey tvar: S X 0,46 log 0,05 10 [ km 1, ra s 1, mm, mm] re Voič ve fázi s poloměrem r: Ekvivalentní poloměr r e : tenkostěnná trubka 1,000 r plný voič kruhového průřezu (rát) 0,779 r 7 rátové lano 0,76 r 19 rátové lano 0,758 r 7 rátové lano 0,768 r 61 rátové lano 0,77 r 91 rátové lano 0,774 r AlFe 6 o 70 mm 0,809 r AlFe 4 o 70 mm 0,86 r Inukčnost veení, a tím i jeho inuktivní reaktanci, můžeme zmenšit použitím tzv. svazkových voičů. Rozumí se tím va, tři nebo čtyři paralelní voiče v jené fázi. Jenotlivé voiče jsou ve svazku uržovány kovovými rozpěrkami ve vzálenosti 0 až 50 cm o sebe. Dosáhne se tím zvětšení fiktivního ekvivalentního poloměru r e, takže se inukčnost oproti veení s jením lanem na fázi zmenší o 6 až %. Svazkové voiče Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - 6 - stránek:
Výhoy svazkových voičů: menší inukčnost a tím i menší inuktivní reaktance veení větší prouové zatížení (lepší ochlazování voičů) menší ztráty korónou menší vliv na telekomunikační zařízení menší nebezpečí kmitání voičů Nevýhoy svazkových voičů: větší zatížení námrazou a větrem ražší stožáry, jejich výstroj a montáž náročnější montážní práce zvětšení kapacity veení Nejčastěji se používá vousvazek pro napětí 0 kv, vousvazek nebo trojsvazek pro napětí 400 kv a pro napětí vyšší se používá čtyřsvazek. Pro napětí na 1000 kv byly navrženy šesti a osmisvazkové voiče. Pole ruhu svazku osaíme za ekvivalentní poloměr voiče r e : svazek vou voičů na fázi: r a r e svazek tří voičů na fázi: r e r a 4 svazek čtyř voičů na fázi: r a Ve vztazích je: r skutečný poloměr voiče a vzálenost voičů ve svazku Při výpočtech lze přibližně uvažovat X pro: r e venkovní veení: 0, až 0,4 km 1 venkovní veení se svazkovými voiči: 0,6 km 1 kabely: 0,1 km 1 apacita veení Na veení existuje: kapacita voiče proti zemi C Z vzájemná kapacita C V mezi voiči kapacita provozní (celková, úhrnná) Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - 7 - stránek:
Při výpočtech veení platí pro provozní kapacitu zjenoušený vztah: 0,04 6 C 10 [F km 1, mm, mm] S log r e ve kterém se osazuje za S a r e pole stejných zása jako u inukčnosti veení. apacitu lze u stávajících veení určit měřením tzv. nabíjecího prouu veení I C, který teče o veení nebo kabelu při stavu naprázno a pro který platí: I C = C l U F a z toho: C I l U C [F km 1, A, ra s 1, km, V] F nabíjecí výkon veení: Q NAB = I C U F osazením za I C : Q C l U [var, ra s 1, F km 1, km, V] NAB F Svo, koróna Svo G [S km 1 ] tvoří část příčné amitance veení a obvykle se při výpočtech zanebává. Je án neokonalostí izolačního oporu, ztrátami korónou a u kabelů ielektrickými ztrátami. Protože neexistuje okonalý izolant (opor), prochází kažým izolantem vžy nějaký prou. A to nejenom vnitřkem izolace (materiálem), ale zejména jeho povrchem. Ztráty svoem jsou činné a jsou způsobeny znečištěním povrchu izolátorů (např. prachem), zmenšením izolačního oporu vlivem stárnutí izolace nebo vlivem špatného počasí (mlha, vlhko, éšť). Protože svoový (plazivý) prou je vlastně prou povrchový, jsou tvary izolátorů konstruovány tak, aby jimi svoový prou protékal velmi obtížně. Některé typy izolátorů oróna je outnavý výboj bleě fialové až narůžovělé barvy oprovázený něky zvukovými efekty. Výboj vznikne, překročí li intenzita elektrického pole elektrickou pevnost vzuchu (asi 0 kv cm 1 ). Napětí, při kterém koróna vzniká, se nazývá kritické napětí koróny. Jeho velikost závisí na počasí, vlhkosti vzuchu, rsnosti povrchu voiče, poloměru voičů a na jejich vzájemné vzálenosti. Velikost ztrát korónou lze zmenšit použitím svazkových voičů. romě činných ztrát způsobuje koróna rušení telekomunikačních zařízení. Velikost ztrát způsobených svoem a korónou se uává v kw km 1. Veení vvn a vyšší (4/07, 1/11) - 8 - stránek: